JP2003018197A - Ａｒｐテーブル形成方法及びこれを用いた経路制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１の課題は、経路制御情報更新に伴う通信
ネットワーク全体に対する通信性能の低下を抑制するこ
と。第２の課題は、端末の移動時にＩＰアドレス等通信
パラメータの再設定を不要とすること。 【解決手段】 ルータが、ＩＣＭＰ Router Discovery
MessagesのRouter Solicitation Messageを送信する。
そのメッセージを受信したルータ、無線端末等は、自身
のＩＰアドレス及びルータの場合は、下り方向に存在す
る全ての端末の情報を含めたRouter Advertisement Mes
sageを送信する。そして、そのメッセージを受信したル
ータが、ＡＲＰテーブルを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信ネットワーク
のＡＲＰテーブル形成方法及びこれを用いた経路制御方
法に関し、特にＩＣＭＰ Router Discovery Messagesに
よりＡＲＰテーブル制御を行うことで、経路制御情報更
新に伴う通信ネットワーク全体に対する通信性能の低下
を抑制できる経路制御方法に関する。

【０００２】ＩＣＭＰ（internet control message pro
tocol）とは、ＴＣＰ／ＩＰ（transmission control pr
otocol／internet protocol）において、その機能を補
助するための制御用プロトコルをいう。パケットの構造
としては、ＩＰヘッダの直後にＩＣＭＰのデータ部が置
かれている。エラー通知や通信状態の診断を行なうため
に利用され、pingコマンドも使用している。あて先への
到達不能や経路変更要求、時間超過、タイム・スタンプ
の要求・応答などのメッセージがある。

【０００３】ＡＲＰ（アープ：address resolution pro
tocol）とは、ＴＣＰ／ＩＰネットワークにおいて、Ｉ
Ｐアドレスからイーサネット（登録商標）等の物理アド
レスである、ＭＡＣアドレス（ＭＡＣ：メディア・アク
セス制御）を求めるのに使われるプロトコルをいう。逆
に、物理アドレスからＩＰアドレスを求めるのはＲＡＲ
Ｐ（アールアープ：Reverse ARP）という。

【０００４】

【従来の技術】通信ネットワークに接続されている端末
等がデータ通信を行うには、各端末等に通信パラメータ
を設定する必要がある。通信パラメータとしては、個々
の端末を識別するためのアドレスや、通信ネットワーク
内でデータを希望する端末等へ確実に伝送する際に中継
装置等で使用される通信経路情報等がある。

【０００５】インターネットやイントラネットで用いら
れる通信プロトコルであるＴＣＰ／ＩＰでは、端末を識
別するためにＩＰアドレスと呼ばれる識別番号をネット
ワーク内でユニークとなるよう設定し、端末及びデータ
の中継を行うルータ等には、宛先ＩＰアドレスに対する
転送先が記された通信経路情報（ルーティング情報）が
設定され、そのルーティング情報を基にデータの送信及
び中継が行われる。

【０００６】ルータ等が保有するルーティング情報は、
通信ネットワーク内でデータを希望する端末等へ確実に
伝送するために、通信ネットワーク構成に変更があって
も確実に中継ができるよう、常に通信ネットワークの最
新の構成に対応した情報を保有しておく必要がある。ル
ーティング情報の設定方式は、大別すると、通信ネット
ワークの管理者がルータに必要な情報を手動で設定する
静的方式と、ＲＩＰ等を用いて自動的に更新していく動
的方式とがある。ただし、静的方式の場合、通信ネット
ワーク規模が大きくなると、構成変更毎に各ルータの設
定を通信ネットワークの管理者が変更し、維持していく
ことは、困難となってくるため、動的方式を採用するこ
とが多い。

【０００７】そのような動的方式の一つであるＲＩＰ
（リップ：Routing Information Protocol）は、標準勧
告文書（ＲＦＣ：Request for Comments）１０５８等に
規定されている。このＲＩＰとは、ネットワーク上を流
れるパケットの経路情報を交換するルーティング・プロ
トコルの一つであり、パケットが相手に届くまでに経由
するルータの数すなわちホップ数がなるべく小さくなる
ように経路選択を行うことに特徴を有する。ただし、ホ
ップ数の上限が１５となっているため、比較的小規模な
企業内ＬＡＮなどで使われる。

【０００８】図１０は、ＲＩＰの動作概要の説明図であ
る。図１０には、ルータ８０１〜８０３及び端末等８０
４〜８０６から構成される通信ネットワークが示されて
いる。これは、隣接するルータ間すなわちルータ８０１
−８０２間及びルータ８０１−８０３間で、ルーティン
グ情報を定期的に交換し、各ルータが最新のルーティン
グ情報を自動的に生成するというものである。

【０００９】また、通信ネットワーク構成に変更があっ
た場合、ＩＰアドレス等の端末への通信パラメータの設
定も変更する必要が生じることもある。通信パラメータ
の設定方式（通信ネットワーク構成変更時だけではな
く、初めて通信ネットワークに端末が加入する場合も含
む。）としては、大別すると、人間が必要な通信パラメ
ータを端末へ手動で設定する静的方式と、ＤＨＣＰ等を
用いて自動的に必要な通信パラメータを端末へ設定する
動的方式とがある。

【００１０】この静的方式の場合、ルーティング情報の
設定方式と同様に、通信ネットワークの規模が大きくな
ると、構成変更毎に通信ネットワークの管理者が各端末
の設定を変更しかつ維持していくことは困難となってく
る。また、各端末のユーザが設定を変更する場合でも、
通信パラメータ設定の変更は、ユーザにある程度のイン
ターネットに関する知識を保有することを要求し、ま
た、誤った設定による通信障害の発生等の恐れもあり、
あまり好ましいものではない。そのため、通信パラメー
タ設定方式も動的方式を採用する場合が多い。

【００１１】一方、動的方式の一つであるＤＨＣＰ（Dy
namic Host Configuration Protocol）は、ＲＦＣ２１
３１等に規定されている。このＤＨＣＰとは、ネットワ
ーク・パラメータの自動設定を行うクライアント／サー
バ型のプロトコルをいう。各クライアントに、起動時に
動的にＩＰアドレスを割り当て、デフォルト経路のよう
なネットワーク・パラメータの通知を行い、終了時には
割り当てたＩＰアドレスを回収する。したがって、サー
バ側では、ＩＰアドレスをＤＨＣＰクライアント用にい
くつかまとめて用意しておくだけでよい。

【００１２】ＤＨＣＰでは、端末などが、通信ネットワ
ークに加入する際に、ＤＨＣＰサーバに対しＩＰアドレ
ス等のＩＰ通信に必要な通信パラメータを要求する。そ
して、その要求を受信したＤＨＣＰサーバが、端末に対
し必要な情報を提供する。端末は、通信パラメータ等を
含む情報をＤＨＣＰサーバから受信したら、受信した情
報を基に通信パラメータを設定する。ＤＨＣＰサーバに
は、端末へ割り当てても良いＩＰアドレスの範囲等の
他、ＩＰ通信に必要な通信パラメータの情報が設定され
ている。ＤＨＣＰを用いると、静的方式と比べ、ＴＣＰ
／ＩＰに関する知識を保有することなく誰でも簡単にネ
ットワークに加入できるようになる。

【００１３】図１１は、ＤＨＣＰの動作概要を説明する
説明図である。図１１では、ＤＨＣＰサーバ９０１及び
端末９０２〜９０４がＬＡＮに接続されており、端末９
０２，９０３は通信パラメータが既に設定され、端末９
０４は通信パラメータが未定義の状態を示している。図
１１において、端末９０４がＤＨＣＰサーバ９０１から
通信パラメータの情報を受信する際の動作は次のように
なる。

【００１４】（１）端末９０４は、起動時にＤＨＣＰサ
ーバ９０１に対し、ＩＰアドレス等の通信パラメータの
情報を得るため、その通信パラメータを要求する情報を
ネットワーク内にブロードキャストにて送信する。ブロ
ードキャストとは、データのあて先を指定しないで、不
特定多数の相手にデータを送ることをいう。

【００１５】（２）ＤＨＣＰサーバ９０１は、この通信
パラメータを要求する情報を受信したら、保有している
通信パラメータに関する情報の中から、端末９０４宛に
通信パラメータの設定に必要な情報を送信する。端末９
０４は、受信した情報を基に通信パラメータを設定す
る。

【００１６】端末が移動した場合も、移動した先にて上
述のＤＨＣＰの実施によりＩＰアドレス等を設定すれば
良い。ただし、端末が移動しても、移動先でＩＰアドレ
ス等の設定を不要とする方式もある。ＲＦＣ２００２等
において、Mobile ＩＰに関し規定されている。このMob
ile ＩＰとは、ＩＰネットワークの利用者が移動して、
通常使っているネットワーク以外のネットワークに情報
機器（モバイル・ホスト）をつないでも、その情報機器
のＩＰアドレスをそのまま使えるようにする技術をい
う。

【００１７】図１２は、Mobile ＩＰの動作概要を説明
する説明図である。図１２では、端末１００１，１００
２、ＨＡ（Home Agent）１００３，ＦＡ（Foreign Agen
t）１００４、ルータ１００５〜１００７等から構成さ
れる通信ネットワークが示されている。図１２は、端末
１００１，１００２間の通信において、端末１００２が
移動した場合の通信を例示したものである。

【００１８】図１２において、まず（１）端末１００２
が移動する。（２）端末１００２は、ＩＰアドレス等の
設定は変更せず、ＦＡ１００４に対し、端末１００２が
移動してきたことを示す加入登録を行う。（３）ＦＡ１
００４は、端末１００２からの加入登録を受信したら、
ＨＡ１００３に対し、端末１００２宛のデータを代理受
信し、かつＦＡ１００４宛にデータを転送するよう要請
する。（４）ＦＡ１００４から要請を受けたＨＡ１００
３は、端末１００２宛のデータを端末１００２の代わり
に受信する。（５）ＨＡ１００３は、端末１００２宛の
データをＦＡ１００４宛に変更して、これを転送する。
（６）ＦＡ１００４は、ＨＡ１００３からデータを受信
したら、受信したデータを端末１００２宛に送信する。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、次のような問題がある。

【００２０】第１の問題点は、図１０に例示したＲＩＰ
のような動的方式では、隣接するルータ間にてルーティ
ング情報が定期的に交換されるため、通信ネットワーク
構成に変更が無くとも、通信ネットワーク全体で定期的
にユーザデータ以外の情報が流れていることとなり、通
信ネットワークの通信性能が低下するという恐れがある
ということである。

【００２１】その理由は、これらユーザデータ以外の情
報が、通信回線上へ多量に送出されると、ユーザデータ
の伝送が遅延する等の影響が発生することがあり、特に
通信ネットワークが低速な通信回線によって構築されて
いる場合は、ユーザデータの伝送遅延、スループットの
低下等の影響が顕著になるためである。

【００２２】第２の問題点は、端末が頻繁に移動するよ
うな場合、移動する度毎にＩＰアドレス等の通信パラメ
ータの設定を変更したくないが、通信ネットワークが低
速の通信回線により構築されている場合、ＩＰアドレス
等の通信パラメータを静的方式により再設定しなければ
ならないということである。

【００２３】その理由は、動的方式である図１１に例示
したＤＨＣＰ等の方式を用いた場合、端末がネットワー
クに加入する際に、端末からＤＨＣＰサーバに対して送
信される通信パラメータの要求情報、及びその要求情報
に対する設定すべき通信パラメータに関する情報が、Ｄ
ＨＣＰサーバから端末に対し送信されるためである。こ
れら回線上に送出される情報は、ユーザデータとは関係
のない情報が流れるものであるため、第１の問題点での
説明と同様の理由により好ましいものではない。

【００２４】また、端末が移動しても移動先にてＩＰア
ドレスの再設定を行わなくても良い方式として、図１２
に例示したMobile ＩＰに関して説明した。しかし、本
方式は、データをＨＡ経由にて転送しなくてはならない
など、経路を最適化して転送した場合と比べ、回線に負
荷がかかる。したがって、第１の問題点と同様、通信性
能の低下の恐れがあることから、ユーザデータの伝送遅
延等の影響が顕著になるという問題がある。

【００２５】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、通信性能の低
下を軽減することができるＡＲＰテーブル形成方法を提
供するとともに、通信ネットワークに構成に変更があっ
ても、ルーティング情報等、ユーザデータ以外の情報の
回線への送出を極力抑えることにより、通信性能の低下
を軽減することができる経路制御方法を提供することに
ある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るＡＲＰテー
ブル形成方法は、ルータ、サブネットワーク及び端末が
上位方向及び下位方向に多数接続されてなるとともにＴ
ＣＰ／ＩＰを用いた通信ネットワークで使用される。そ
して、前記ルータは下位方向へ第一のメッセージを送信
し、この第一のメッセージを受信した前記端末は自身の
ＩＰアドレスを含めて上位方向へ第二のメッセージを送
信し、前記第一のメッセージを受信した前記ルータはそ
の下位方向に存在する全ての端末のＩＰアドレスを含め
て上位方向へ第三のメッセージを送信し、前記第一のメ
ッセージを送信した前記ルータは受信した前記第二及び
第三のメッセージに基づきＡＲＰテーブルを形成する
（請求項１）。このとき、前記第一のメッセージがＩＣ
ＭＰ Router Solicitation Messageであり、前記第二及
び第三のメッセージがＩＣＭＰ Router Advertisement
Messageである、としてもよい（請求項２）

【００２７】本発明に係る経路制御方法は、前記ルータ
は、転送するデータの宛先のＩＰアドレスを取得し、請
求項１又は２記載のＡＲＰテーブル形成方法で形成した
ＡＲＰテーブルで当該ＩＰアドレスの登録の有無を検索
し、当該ＩＰアドレスの登録が有る場合は下位方向へ前
記データを転送し、当該ＩＰアドレスの登録が無い場合
は当該ＩＰアドレスに対する第四のメッセージを上位方
向へ送信し、第五のメッセージが受信されたときは上位
方向へ前記データを転送する、というものである（請求
項３）。

【００２８】本発明に係る経路制御方法は、前記ルータ
は、転送するデータの宛先のＩＰアドレスを取得し、請
求項２記載のＡＲＰテーブル形成方法で形成したＡＲＰ
テーブルで当該ＩＰアドレスの登録の有無を検索し、当
該ＩＰアドレスの登録が有る場合は下位方向へ前記デー
タを転送し、当該ＩＰアドレスの登録が無い場合は当該
ＩＰアドレスに対するＡＲＰ Request Messageを上位方
向へ送信し、ＡＲＰ Response Messageが受信されたと
きは上位方向へ前記データを転送する、というものであ
る（請求項４）。

【００２９】本発明に係る経路制御方法は、前記ルータ
は、第四のメッセージを受信し、その第四のメッセージ
で要求された当該ＩＰアドレスの登録の有無を請求項１
又は２記載のＡＲＰテーブル形成方法で形成したＡＲＰ
テーブルで検索し、当該ＩＰアドレスの登録が有りかつ
前記第四のメッセージが上位方向（下位側から上位側
へ）である場合及び当該ＩＰアドレスの登録が無くかつ
前記第四のメッセージが下位方向（上位側から下位側
へ）である場合は、当該第四のメッセージを破棄し、当
該ＩＰアドレスの登録が無くかつ前記第四のメッセージ
が上位方向である場合は、自身の物理アドレスを含む第
五のメッセージを下位方向へ送信し、当該ＩＰアドレス
の登録が有りかつ前記第四のメッセージが下位方向であ
る場合は、自身の物理アドレスを含む第五のメッセージ
を上位方向へ送信する、というものである（請求項
５）。このとき、前記第五のメッセージをブロードキャ
スト又はマルチキャストで送信する、としてもよい（請
求項７）。

【００３０】本発明に係る経路制御方法は、前記ルータ
は、ＡＲＰ Request Messageを受信し、そのＡＲＰ Req
uest Messageで要求された当該ＩＰアドレスの登録の有
無を請求項２記載のＡＲＰテーブル形成方法で形成した
ＡＲＰテーブルで検索し、当該ＩＰアドレスの登録が有
りかつ前記ＡＲＰ Request Messageが上位方向である場
合及び当該ＩＰアドレスの登録が無くかつ前記ＡＲＰ R
equest Messageが下位方向である場合は、当該ＡＲＰ R
equest Messageを破棄し、当該ＩＰアドレスの登録が無
くかつ前記ＡＲＰ Request Messageが上位方向である場
合は、自身の物理アドレスを含むＡＲＰ Response Mess
ageを下位方向へ送信し、当該ＩＰアドレスの登録が有
りかつ前記ＡＲＰ Request Messageが下位方向である場
合は、自身の物理アドレスを含むＡＲＰ Response Mess
ageを上位方向へ送信する、というものである（請求項
６）。このとき、前記ＡＲＰ Response Messageをブロ
ードキャスト又はマルチキャストで送信する、としても
よい（請求項８）。

【００３１】換言すると、本発明による経路制御方法
は、ＩＣＭＰを利用し、ＡＲＰテーブルを制御すること
特徴としている。すなわち、この経路制御方法を利用し
たルータは、下り方向に接続している全ての端末に関す
る情報に関して、ＩＣＭＰをベースとしたプロトコルを
利用して収集し、ＡＲＰテーブルを構成するという動作
を実行する。また、端末の移動等による通信ネットワー
ク構成の変更時も同様に、通信ネットワーク内の必要な
箇所にて、ＩＣＭＰのメッセージのやりとりを実施する
ことで、経路制御情報を更新している。したがって、経
路制御情報更新時の通信性能低下を抑え、また、ホスト
ルートによる経路制御を行うことで、端末が移動した際
にＩＰアドレスの再設定を行うことなく通信ができるよ
うになる。

【００３２】更に換言すると、本発明は、ＩＣＭＰ Rou
ter Discovery Messagesを用いてＡＲＰテーブルを生成
し、経路制御情報更新に伴う通信ネットワーク全体に対
する通信性能の低下を抑制できることを特徴とする経路
制御方法である。また、ＡＲＰ Response Messageをブ
ロードキャスト等により送信し、他のルータは、そのメ
ッセージをモニタすることで、ＡＲＰテーブルの重複を
発見できることを特徴とする経路制御方法である。

【００３３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態に使
用される通信ネットワークを示す構成図である。以下、
この図面に基づき説明する。

【００３４】この通信ネットワークは、無線端末１０
１，１０２、ルータ１０３〜１０７、サーバ１０８、低
速無線通信サブネットワーク（以下「サブネット」とい
う。）１０９〜１１４等によって構成されている。無線
端末１０１，１０２は、それぞれサブネット１０９，１
１０を介して、サーバ１０８又は他の無線端末等と通信
を行う。ルータ１０３〜１０７は、それぞれ接続してい
るサブネットを介して受信したデータの宛先情報に基づ
き、適切なサブネットへデータを転送する。以下、ルー
タ１０５〜１０７を上位ルータ、ルータ１０３、１０４
を下位ルータと呼ぶ。サブネット１０９〜１１４は、低
速無線通信回線よって構成され、それぞれ周波数が個別
に割り当てられている。また、以下、データの流れる方
向を図示したように、無線端末からサーバへ向けての方
向を「上り」、その逆を「下り」と定義する。

【００３５】図２は、本実施形態における無線端末、ル
ータ、サーバの各通信プロトコル構成の概要を示す概念
図である。以下、この図面に基づき説明する。

【００３６】無線端末及びサーバは、アプリケーショ
ン、ＴＣＰ／ＵＤＰ、ＩＰ／ＩＣＭＰ、ＡＲＰ、データ
リンク層、物理層等によって構成される。ルータは、Ｉ
Ｐ／ＩＣＭＰ、Proxy ＡＲＰ、データリンク層、物理層
等によって構成される。ＩＣＭＰは、ＩＣＭＰ Router
Discovery Messages（ＲＦＣ１２５６）で定義されるメ
ッセージを用いて、ＡＲＰテーブルを構成するために用
いる。図２に示したその他のプロトコル等については、
当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接
関係しないので、その説明を省略する。

【００３７】次に、本実施形態について、図を用いて更
に詳しく説明する。

【００３８】まず、経路制御に用いるルータにおけるＩ
ＣＭＰ Router Discovery Messagesを用いたＡＲＰテー
ブルの生成方法について説明する前に、ＩＣＭＰ Route
r Discovery Messagesの本来の動作概要について説明す
る。

【００３９】ＩＣＭＰ Router Discovery Messagesは、
端末が自分の加入しているネットワークのルータを見つ
けたいときに、使用される。通常ルータが、その存在を
端末に知らせるためのメッセージであるＩＣＭＰ Route
r Advertisement Messageに、ルータのＩＰアドレスを
含めて（自身以外のルータの存在も知っていれば、それ
らのルータも含めて良い）定期的に送信し、そのメッセ
ージを端末が受信することによって、端末はルータ（又
はルータ群）の存在を知ることができる。

【００４０】また、端末が加入した際などに、ルータの
ＩＣＭＰ Router Advertisement Messageの送信間隔が
長い等の理由により、すぐにルータの存在を知ることが
できない場合がある。そのような場合に、端末は、すぐ
にルータの存在を知るために、ＩＣＭＰ Router Advert
isement Messageの送信を要求するＩＣＭＰ Router Sol
icitation Messageを、ルータに対して送信することも
できる。そのメッセージを受信したルータは、上述した
ＩＣＭＰ Router Advertisement Messageを送信するこ
とにより、端末にルータの存在を知らせることができ
る。

【００４１】図３は、ＩＣＭＰ Router Discovery Mess
agesを用いたＡＲＰテーブルを生成するときの、下位ル
ータ１０３，１０４における動作シーケンスを説明する
説明図である。

【００４２】下位ルータは、下り方向のサブネットに向
け、Router Advertisement Message相当を要求するRout
er Solicitation Message相当を送信する。このメッセ
ージを受信した無線端末等は、Router Advertisement M
essage相当に、通常、ルータ（又はルータ群）のＩＰア
ドレスを含める代わりに、自身のＩＰアドレスを含めて
送信する。このメッセージを受信した下位ルータは、メ
ッセージ内のＩＰアドレスに対応する物理アドレスとし
て、データリンクフレームの送信元アドレスを対応させ
たＡＲＰテーブルを構成することができる。このＡＲＰ
テーブルが構成できたことで、下位ルータは、自身の下
り方向のサブネットに加入している全ての端末のＩＰア
ドレス及びそれに対応する物理アドレスを知ることがで
きる。

【００４３】図４は、上位ルータ１０５〜１０７におけ
る動作シーケンスを説明する説明図である。

【００４４】上位ルータは、上述の下位ルータの場合と
同様、下り方向のサブネットに向け、Router Solicitat
ion Message相当を送信する。このメッセージを受信し
た下位ルータは、Router Advertisement Message相当を
上り方向のサブネットに向け送信する。このメッセージ
には、自身のＩＰアドレスの他、図３を用いて説明した
動作シーケンスにより収集した、下位ルータの下り方向
のサブネットに存在する全ての端末等のＩＰアドレスが
含まれる。なお、図１には記述されていないが、サブネ
ット内に無線端末が存在した場合、その無線端末は、上
述の無線端末と同様、自身のＩＰアドレスを含むRouter
Advertisement Message相当を送信する。

【００４５】これらのメッセージを受信した上位ルータ
は、メッセージ内に含まれる全てのＩＰアドレスに対応
する物理アドレスとして、データリンクフレームの送信
元アドレスを対応させたＡＲＰテーブルを構成すること
ができる。このＡＲＰテーブルが構成できたことで、上
位ルータは、自身の下り方向に存在する全ての端末のＩ
Ｐアドレス及びそれに対応する物理アドレスを知ること
ができる。

【００４６】次にルータにおける経路制御方法について
説明する。

【００４７】データの転送動作概要は、ＡＲＰ（ＲＦＣ
８２６等）にて規定されるＡＲＰメッセージのやりと
り、又は、上述の動作シーケンスにより生成したＡＲＰ
テーブルの参照により、転送先を決定するというもので
ある。上位ルータを例として、経路制御手順の動作シー
ケンスについて図５及び図６を用いて説明する。

【００４８】まず、受信したデータより、転送すべきデ
ータの宛先ＩＰアドレスを取得する（ステップＡ１）。
続いて、該当するＩＰアドレスがＡＲＰテーブルに登録
済みか否かを検索する（ステップＡ２）。登録済みの場
合は、ＡＲＰテーブルに基づきデータリンクフレームを
構成し、下り方向のサブネットへデータを転送する（ス
テップＡ７）。

【００４９】一方、未登録の場合は、宛先ＩＰアドレス
に対するＡＲＰ Request Messageを上り方向へ送信する
（ステップＡ３）。続いて、タイムアウトするまでにＡ
ＲＰRequest Messageを規定回数送信し、ＡＲＰ Respon
se Messageの受信有無を確認する（ステップＡ４）。Ａ
ＲＰ Response Messageを受信できなかった場合は、転
送すべきデータを破棄する（ステップＡ５）。一方、Ａ
ＲＰ Response Messageを受信した場合は、受信したＡ
ＲＰ Response Messageに基づき、データリンクフレー
ムを構成し、上り方向のサブネットへデータを転送する
（ステップＡ６）。

【００５０】なお、上り方向から受信したＡＲＰ Respo
nse Messageは、ＡＲＰ Request Messageの送信を抑制
するために、通常のＡＲＰにおける動作のように、物理
アドレスをＡＲＰテーブルに追加しても良い。その場合
は、上述のステップＡ７での処理は、下り方向だけでは
なく、上り方向の転送も行われることとなる。

【００５１】次に、ルータにおける、ＡＲＰ Request M
essageを受信した際の、受信時の処理について説明す
る。なお、本説明は通常Proxy ＡＲＰと呼ばれる動作と
同等である。

【００５２】まず、ＡＲＰ Request Messageを受信する
（ステップＢ１）。続いて、受信インタフェースは、上
り側であったのか又は下り側であったのかを検索する
（ステップＢ２）。このとき、下り側であった場合、Ａ
ＲＰ Request Messageで要求されたＩＰアドレスが、Ａ
ＲＰテーブルに存在するか否かを確認する（ステップＢ
３）。存在しない場合、宛先のＩＰアドレスは、そのル
ータの下り方向には存在せず、上り方向へ転送する必要
があるため、自身宛にデータを転送してもらう必要があ
る。そのため、下り方向へ、自身の物理アドレスを含む
ＡＲＰ ResponseMessageを送信する（ステップＢ５）。

【００５３】一方、ステップＢ３において、ＡＲＰテー
ブルに該当するＩＰアドレスが存在する場合は、下り方
向に該当する端末が存在することを示しているので、デ
ータを転送するためにＡＲＰ Request Messageを受信す
る必要がない。よって、ＡＲＰ Request Messageを破棄
する（ステップＢ６）。

【００５４】ステップＢ２において、ＡＲＰ Request M
essageを受信したインタフェースが上り側であった場
合、ＡＲＰ Request Messageで要求されたＩＰアドレス
がＡＲＰテーブルに存在するか否かを確認する（ステッ
プＢ４）。該当するＩＰアドレスがＡＲＰテーブルに存
在する場合、データを受信し、下り方向へデータを転送
しなくてはならない。よって、データを受信したサブネ
ット（上り）方向へ、自身の物理アドレスを含むＡＲＰ
Response Messageを送信する（ステップＢ５）。

【００５５】一方、該当するＩＰアドレスがＡＲＰテー
ブルに存在しない場合、データを下り方向へ転送する必
要がないため、ＡＲＰ Request Messageを破棄する（ス
テップＢ６）。

【００５６】以上、ＩＣＭＰ Router Discovery Messag
esを用いたＡＲＰテーブルの制御方法及び経路制御方法
に関して説明した。最後に、通信ネットワーク構成の変
更時の例として、端末が移動する例を図７を用いて説明
する。

【００５７】図７に示されている通信ネットワークは、
無線端末７０１、ルータ７０２〜７０７、サーバ７０
８、サブネット７０９〜７１５等よって構成されてい
る。なお、各構成の機能は、図１で説明したものと同等
であるため、説明は省略する。

【００５８】（１）無線端末７０１は、加入しているサ
ブネットに属する下位ルータ７０２に対し、自身のＩＰ
アドレスを含むRouter Advertisement Message相当を送
信する。ただし、メッセージ内のLifetimeフィールド
は、０とする。このLifetimeフィールドは、通常（本来
の使用方法）、メッセージ内に含まれるルータ群のＩＰ
アドレス等に関する情報が正当であると予想される時間
を示すために用いられるものである。よって、このフィ
ールドを０とすることによって、送信した無線端末７０
１が、下位ルータに対し、サブネット７０９より離脱し
たことを示すものである。このLifetimeフィールドが０
となったRouter Advertisement Message相当を受信した
下位ルータ７０２は、メッセージに含まれるＩＰアドレ
スから、ＡＲＰテーブルの該当する項目を削除する。無
線端末７０１が送信する、離脱したことを知らせるRout
er Advertisement Message相当の送信回数は、下位ルー
タ７０２に確実に伝送するため、複数回送信しても良
い。

【００５９】（２）下位ルータ７０２は、ＡＲＰテーブ
ルを変更後、削除したＩＰアドレスを含むRouter Adver
tisement Message相当を、上位ルータ７０５に送信す
る。この場合も（１）と同様に、Lifetimeフィールドの
値は０とする。これにより、受信した上位ルータ７０５
は、下り方向の通信ネットワークから無線端末が離脱し
たことを知ることができるとともに、上位ルータのＡＲ
Ｐテーブルにより情報を更新することができる。なお、
下位ルータ７０２が上位ルータ７０５へ、離脱したこと
を知らせるRouter Advertisement Message相当を送信す
るタイミングは、ＡＲＰテーブルを変更した直後に送信
せず、ある時間待ってその間に他の端末からの離脱を知
らせるRouter Advertisement Message相当の受信を待
ち、その間に受信した端末に関する情報を全て１つのRo
uter Advertisement Message相当に含めて送信すること
で、回線への負荷を抑え、通信性能低下を抑えることも
できる。

【００６０】（３）無線端末７０１が移動する。無線端
末７０１が移動するタイミングは、離脱したことを知ら
せるRouter Advertisement Message相当を送信した後で
あれば、どのタイミングでも自由である。

【００６１】（４）無線端末７０１が移動したら、移動
先のサブネット７１１に属する下位ルータ７０４に、Ro
uter Advertisement Message相当を送信する。この場合
のメッセージは、図３を用いて説明した場合のRouter A
dvertisement Message相当と同等である。このメッセー
ジを受信した下位ルータ７０４は、ＡＲＰテーブルを変
更する。

【００６２】（５）下位ルータ７０４は、ＡＲＰテーブ
ルの変更後、自身のＩＰアドレス及び下り方向のサブネ
ット７１１に加入している全ての端末のＩＰアドレスを
含むRouter Advertisement Message相当を、上位ルータ
７０６に送信する。このメッセージの内容も、図３を用
いて説明した場合のRouter Advertisement Message相当
と同等のものである。このメッセージを上位ルータ７０
６が、受信し、ＡＲＰテーブルを更新することによっ
て、上位ルータの下り方向に新たに端末が加入したこと
を知ることができる。したがって、無線端末７０１が移
動しても、移動した無線端末７０１宛のデータも、無線
端末７０１がＩＰアドレスを変更することなく通信ネッ
トワーク内を正しく転送することができる。

【００６３】このように、上記実施形態では、ルータ
（上位及び下位ともに）が、ＩＣＭＰRouter Discovery
Messagesにより下り方向に存在する全端末のＩＰアド
レスを含むＡＲＰテーブルを構成できるので、ホストル
ートによる経路制御が可能となる。また、ＲＩＰのよう
な従来方式では、通信ネットワーク構成に変更がある
と、隣接するルータ間で定期的に経路情報の更新を行っ
ていたため、通信性能が低下していた。これに対し、本
実施形態では、通信ネットワーク構成に変更があって
も、経路変更に関する情報の送出が、通信ネットワーク
内の必要な箇所でしか行われないため、通信性能の低下
を抑えることができる。しかも、ホストルートによる経
路制御となっているので、端末がサブネットワークを移
動しても、ＩＰアドレスを変更することなく、経路制御
可能という効果もある。

【００６４】本発明の他の実施形態として、その基本的
方法は上記の通りであるが、通信ネットワーク構成変更
時のＡＲＰテーブルの更新についてさらに工夫してい
る。図８及び図９を用いて説明する。なお、図８は、図
５にステップＡ４’を追加し、図９は、図６にステップ
Ｂ３’を追加し、ステップＢ５をステップＢ５’に変更
したものである。よって、ステップＡ４’、ステップＢ
３’、ステップＢ５’についてのみの説明とする。

【００６５】図８において、他の端末等よりＡＲＰ Res
ponse Messageの受信有無について確認する（ステップ
Ａ４’）。ある時間経過後、このメッセージの受信有無
を確認し、受信が無かったら、ステップＡ６へ進む。も
し、他の端末からＡＲＰ Response Messageの受信があ
った場合、ＡＲＰテーブルの情報に重複が考えられる。
例えば、図７を用いて説明した場合の（１）〜（５）に
おいて、無線端末が送信したＩＣＭＰ Advertisement M
essageが、下位ルータ７０２へ届かなかったことにより
（２）の動作も行われなかったため、上位ルータ７０５
のＡＲＰテーブルが正しく更新されなかった等が考えら
れる。よって、ＡＲＰ Response Messageを送信したル
ータにおいて、図３及び図４の動作シーケンスに基づく
ＡＲＰテーブルの再構築を待ち、ステップＡ３へ進む。

【００６６】次に、図９のステップＢ３’及びステップ
Ｂ５’について説明する。図９において、他の端末等か
らのＡＲＰ Response Messageの受信有無について確認
する（ステップＢ３’）。ある時間経過後、このメッセ
ージの受信有無を確認し、受信が有ったら、ステップＢ
６’へ進む。ステップＢ６’では、図３及び図４の動作
シーケンスに基づくＡＲＰテーブルの再構築を行う。受
信が無かった場合は、ステップＢ５’へ進む。ステップ
Ｂ５’では、通常のＡＲＰ Response Messageの送信
は、ＡＲＰ Request Messageの送信者へのユニキャスト
であるが、これをブロードキャスト又は、ＡＲＰ Reque
st Messageの送信者及び各ルータへの複数の宛先（マル
チキャスト）として送信する。

【００６７】このように本実施形態では、ＡＲＰ Respo
nse Messageをユニキャストではなく、ブロードキャス
ト等とすることで、他のルータ等がそのＡＲＰ Respons
e Messageをモニタできるようになり、ＡＲＰテーブル
の重複を発見することができるようになるという効果も
ある。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、次のような効果を奏する。

【００６９】本発明によれば、ルータ（上位及び下位と
もに）が第一のメッセージ（ＩＣＭＰ Router Solicita
tion Message）を使うことにより下り方向に存在する全
端末のＩＰアドレスを含むＡＲＰテーブルを構成できる
ので、ホストルートによる経路制御が可能となる。ま
た、通信ネットワーク構成に変更があっても、経路変更
に関する情報の送出が、通信ネットワーク内の必要な箇
所でしか行われないため、通信性能の低下を抑えること
ができる。しかも、ホストルートによる経路制御となっ
ているので、端末がサブネットワークを移動しても、Ｉ
Ｐアドレスを変更することなく、経路制御可能という効
果もある。

【００７０】換言すると、第１の効果は、通信性能を低
下させることなく、経路制御情報を更新することができ
ることにある。その理由は、ホストルートによる経路制
御を行うためである。第２の効果は、端末が移動しても
ＩＰアドレスの設定が不要でも、Mobile ＩＰのよう
に、通信性能を低下させることもないことにある。その
理由は、ホストルートによる経路制御を行っているため
である。第３の効果は、ＡＲＰテーブルの重複を発見す
ることができることにある。その理由は、ＡＲＰRespon
se Messageをユニキャストではなく、ブロードキャスト
等により送信しているためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態で使用される通信ネットワ
ークを示す構成図である。

【図２】本発明の一実施形態における通信プロトコルを
示す構成図である。

【図３】本発明の一実施形態における下位ルータ等の動
作を示すシーケンス図である。

【図４】本発明の一実施形態における上位ルータ等の動
作を示すシーケンス図である。

【図５】本発明の一実施形態における上位ルータ等の経
路制御動作時のデータ転送手順を示すフローチャートで
ある。

【図６】本発明の一実施形態における上位ルータ等の経
路制御動作時のＡＲＰ RequestMessage受信時の手順を
示すフローチャートである。

【図７】本発明の一実施形態における無線端末が移動し
た場合の経路情報の更新動作を示す構成図である。

【図８】図５を改善したフローチャートである。

【図９】図６を改善したフローチャートである。

【図１０】従来技術におけるＲＩＰの動作を説明するた
めの構成図である。

【図１１】従来技術におけるＤＨＣＰの動作を説明する
ための構成図である。

【図１２】従来技術におけるMobile ＩＰの動作を説明
するための構成図である。

【符号の説明】

１０１，１０２ 無線端末 １０３〜１０７ ルータ １０８ サーバ １０９〜１１４ 低速無線通信サブネットワーク ７０１ 無線端末 ７０２〜７０７ ルータ ７０８ サーバ ７０９〜７１５ 低速無線通信サブネットワーク ８０１〜８０３ ルータ ８０４〜８０６ 端末 ９０１ ＤＨＣＰサーバ ９０２〜９０４ 端末 １００１，１００２ 端末 １００３ ＨＡ １００４ ＦＡ １００５〜１００７ ルータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K030 GA11 HA08 HC09 HD03 HD06 JA11 JL01 JT03 LB05 5K033 AA05 CB06 CC01 DA01 DA17 DB19 EA03 EC04

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ルータ、サブネットワーク及び端末が上
   位方向及び下位方向に多数接続されてなるとともにＴＣ
   Ｐ／ＩＰを用いた通信ネットワークのＡＲＰテーブル形
   成方法において、 前記ルータは下位方向へ第一のメッセージを送信し、こ
   の第一のメッセージを受信した前記端末は自身のＩＰア
   ドレスを含めて上位方向へ第二のメッセージを送信し、
   前記第一のメッセージを受信した前記ルータはその下位
   方向に存在する全ての端末のＩＰアドレスを含めて上位
   方向へ第三のメッセージを送信し、前記第一のメッセー
   ジを送信した前記ルータは受信した前記第二及び第三の
   メッセージに基づきＡＲＰテーブルを形成する、 ことを特徴とするＡＲＰテーブル形成方法。
2. 【請求項２】 前記第一のメッセージがＩＣＭＰ Route
   r Solicitation Messageであり、前記第二及び第三のメ
   ッセージがＩＣＭＰ Router AdvertisementMessageであ
   る、 請求項１記載のＡＲＰテーブル形成方法。
3. 【請求項３】 前記ルータは、 転送するデータの宛先のＩＰアドレスを取得し、請求項
   １又は２記載のＡＲＰテーブル形成方法で形成したＡＲ
   Ｐテーブルで当該ＩＰアドレスの登録の有無を検索し、 当該ＩＰアドレスの登録が有る場合は下位方向へ前記デ
   ータを転送し、 当該ＩＰアドレスの登録が無い場合は当該ＩＰアドレス
   に対する第四のメッセージを上位方向へ送信し、第五の
   メッセージが受信されたときは上位方向へ前記データを
   転送する、 経路制御方法。
4. 【請求項４】 前記ルータは、 転送するデータの宛先のＩＰアドレスを取得し、請求項
   ２記載のＡＲＰテーブル形成方法で形成したＡＲＰテー
   ブルで当該ＩＰアドレスの登録の有無を検索し、 当該ＩＰアドレスの登録が有る場合は下位方向へ前記デ
   ータを転送し、 当該ＩＰアドレスの登録が無い場合は当該ＩＰアドレス
   に対するＡＲＰ Request Messageを上位方向へ送信し、
   ＡＲＰ Response Messageが受信されたときは上位方向
   へ前記データを転送する、 経路制御方法。
5. 【請求項５】 前記ルータは、 第四のメッセージを受信し、その第四のメッセージで要
   求された当該ＩＰアドレスの登録の有無を請求項１又は
   ２記載のＡＲＰテーブル形成方法で形成したＡＲＰテー
   ブルで検索し、 当該ＩＰアドレスの登録が有りかつ前記第四のメッセー
   ジが上位方向（下位側から上位側へ）である場合及び当
   該ＩＰアドレスの登録が無くかつ前記第四のメッセージ
   が下位方向（上位側から下位側へ）である場合は、当該
   第四のメッセージを破棄し、 当該ＩＰアドレスの登録が無くかつ前記第四のメッセー
   ジが上位方向である場合は、自身の物理アドレスを含む
   第五のメッセージを下位方向へ送信し、 当該ＩＰアドレスの登録が有りかつ前記第四のメッセー
   ジが下位方向である場合は、自身の物理アドレスを含む
   第五のメッセージを上位方向へ送信する、 経路制御方法。
6. 【請求項６】 前記ルータは、 ＡＲＰ Request Messageを受信し、そのＡＲＰ Request
   Messageで要求された当該ＩＰアドレスの登録の有無を
   請求項２記載のＡＲＰテーブル形成方法で形成したＡＲ
   Ｐテーブルで検索し、 当該ＩＰアドレスの登録が有りかつ前記ＡＲＰ Request
   Messageが上位方向である場合及び当該ＩＰアドレスの
   登録が無くかつ前記ＡＲＰ Request Messageが下位方向
   である場合は、当該ＡＲＰ Request Messageを破棄し、 当該ＩＰアドレスの登録が無くかつ前記ＡＲＰ Request
   Messageが上位方向である場合は、自身の物理アドレス
   を含むＡＲＰ Response Messageを下位方向へ送信し、 当該ＩＰアドレスの登録が有りかつ前記ＡＲＰ Request
   Messageが下位方向である場合は、自身の物理アドレス
   を含むＡＲＰ Response Messageを上位方向へ送信す
   る、 経路制御方法。
7. 【請求項７】 前記第五のメッセージをブロードキャス
   ト又はマルチキャストで送信する、 請求項５記載の経路制御方法。
8. 【請求項８】 前記ＡＲＰ Response Messageをブロー
   ドキャスト又はマルチキャストで送信する、 請求項６記載の経路制御方法。